2017年秋沪科版物理九年级名师教案：13.4热机效率和环境保护

13.4热机效应和环境保护一、教学目标1. 知识与技能：（1）、建立热值概念。知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。（2）、了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率，及提高热机效率的意义所在。（3）、了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响，培养自觉的环保意识。2. 过程与方法：（1）、能举例说明燃料燃烧产生的排放有对环境的影响，能大致说出燃料内能的利用与人类社会关系（2）、能科学的角度读懂媒体对与热机有关的环境方面的报道，培养自学的环保意识3. 情感态度与价值观：能了解内能的利用和环境保护的关系，能激发起环境保护的意识二、课时安排2课时三、教学重点了解热机效率及提高热机效率的途径，知道在利用热机形成的环保问题。四、教学难点热机效率的理解，并能用热机效率进行简单计算。五、教学过程（一）导入新课 蒸汽机虽然在18世纪就已发明，但它从初创到广泛应用，经历了漫长的年月，1765年和1782年，瓦特两次改进蒸汽机的设计，使蒸汽机的应用得到了很大发展，但是效率仍不高。如何进一步提高机器的效率就成了当时工程师和科学家共同关心的问题。今天，我们就来研究一下什么是热机的效率。（二）讲授新课1燃料的热值(1)讨论：例举一下生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？总结：草木、煤炭等；石油、酒精、汽油等；煤气、天然气 等（2） 讨论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就升温了。现在，我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。 问：那么这些热量从何而来？例题1：关于燃料和热值，以下说法正确的是（A）A燃料热值与燃料的质量无关B容易燃烧的燃料，热值一定大C煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料2.热机的效率(1)、认真阅读课本，掌握热机燃料燃烧能量的走向。(2)、机械效率的定义是什么，我们如何定义热机效率？例题2：两台柴油机，若甲柴油机的效率低于乙柴油机，则（D）A在输出功相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油B甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率C甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油D在功率相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的3. 有关燃料燃烧放热的计算(1) 想一想：为什么发射火箭上天要用氢做燃料？（2） 根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？氢的热值是1.4108 J/kg放出热量Q = 热值质量 =1.4108 J/kg 10103 kg =1.41012 J4、环境保护（1）热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题，举例说明：酸雨的危害a.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.b.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.c.破坏土壤、植被、森林.d.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.（2）讨论交流如何保护我们的环境？总结：a.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;b.集中供热；c.改用气体燃料，普及煤气和天然气；d.充分开发利用污染少和无污染的新能源.（三）重难点精讲热机计算公式,环境保护。（四）归纳小结1、在本节课中都有哪些收获2、本节课不仅仅要了解热机效率的有关知识，更重要的是让同学们掌握科学探究的方法，培养学生探究问题能力。六、板书设计一、热机的能量损失燃料未完全燃烧废气带走能量克服磨擦消耗能量二、热机效率：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值三、环境